Nội dung chính Sinh học 12 Cánh diều bài 21: Sinh thái học quần thể
Hệ thống kiến thức trọng tâm bài 21: Sinh thái học quần thể sách Sinh học 12 cánh diều. Với các ý rõ ràng, nội dung mạch lạc, đi thẳng vào vấn đề, hi vọng người đọc sẽ nắm trọn kiến thức trong thời gian rất ngắn. Nội dung chính được tóm tắt ngắn gọn sẽ giúp thầy cô ôn tập, củng cố kiến thức cho học sinh. Bộ tài liệu có file tải về. Mời thầy cô kéo xuống tham khảo.
Xem: => Giáo án sinh học 12 cánh diều
BÀI 21: SINH THÁI HỌC QUẦN THỂ
I. QUẦN THỂ SINH VẬT
- Khái niệm: Quần thể sinh vật là tập hợp các cá thể cùng loài, cùng sinh sống trong một khoảng không gian xác định, vào một thời gian nhất định, có khả năng sinh sản và tạo thành những thế hệ mới.
- Đặc điểm:
+ Quần thể là cấu trúc ổn định về số lượng và mật độ cá thể, thành phần lứa tuổi, tỉ lệ đực cái và sự phân bố trong không gian.
+ Trong quần thể sinh vật, các cá thể có những tác động qua lại với nhau thông qua mối quan hệ hỗ trợ và cạnh tranh.
+ Giữa quần thể sinh vật và môi trường luôn có sự trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng.
+ Các cá thể của quần thể có khả năng sinh sản hình thành thế hệ mới.
+ Hoạt động sống và số lượng cá thể của quần thể được điều chỉnh tương ứng với sự thay đổi của điều kiện môi trường.
II. QUAN HỆ GIỮA CÁC CÁ THỂ TRONG QUẦN THỂ SINH VẬT
Hỗ trợ | Cạnh tranh | |
Biểu hiện | Các cá thể của quần thể hỗ trợ nhau trong các hoạt động sống như tìm kiếm nguồn sống, chống lại điều kiện bất lợi của môi trường, chống lại kẻ thù. | Các cá thể trong quần thể cạnh tranh nhau về nguồn sống như nguồn ánh sáng ở thực vật, nguồn thức ăn và nơi |
Ví dụ | Đàn sư tử hợp lực tấn công con mồi, hiện tượng liền rễ ở cây thông nhựa. | Hiện tượng tỉa thưa ở thực vật, đánh nhau giữa các cá thể trong đàn. |
Điều kiện xảy ra | Nguồn sống của môi trường đủ để cung cấp cho các cá thể trong quần thể. | Nguồn sống của môi trường không đủ cung cấp cho mọi cá thể trong quần thể. |
Ý nghĩa | Đảm bảo cho quần thể tồn tại một cách ổn định, khai thác được các nguồn sống tốt hơn, chống chọi với điều kiện môi trường bất lợi, nhờ đó tăng khả năng sống sót và sinh sản của các cá thể. | Điều chỉnh sự phân bố của các cá thể trong quần thể ở mức phù hợp đảm bảo cho sự tồn tại và phát triển của quần thể. |
III. CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT
Bảng 2. Kích thước quần thể
Khái niệm | Tổng số các cả thể (hoặc tổng khối lượng hay tổng năng lượng tích luỹ trong các cơ thể, phân bố trong khoảng không gian mà quần thể sinh sống. |
Kích thước tối thiểu, ý nghĩa và ví dụ | + Số lượng cả thế ít nhất mà quần thể cần phải có để duy trì và phát triển. + Trong bảo tồn, xác định kích thước tối thiểu của quần thể sinh vật giúp đề ra các biện pháp bảo tồn kịp thời, tránh hiện tượng suy thoái hoặc tuyệt chủng. + Ví dụ: Kích thước tối thiểu của quân thế vai châu Phi cần có là 25 con. |
Kích thước tối đa, ý nghĩa và ví dụ | + Giới hạn lớn nhất về số lượng cả thế mà quần thể có thể đạt được phù hợp với khả năng cung cấp nguồn sống của môi trường. + Trong trồng trọt và chăn nuôi, việc xác định kích thước của quần thể sẽ giúp kiểm soát số lượng có thể phù hợp với điều kiện môi trường. + Ví dụ: Với ao nuôi có diện tích 600 m2 và độ sâu khoảng 2 m, nên thà khoảng 1200 con cá tra có cỡ giống 10 - 14 cm. |
Bảng 3. Tỉ lệ giới tính
Khái niệm | + Là tỉ lệ giữa số lượng cá thể đực và số lượng cá thể cái trong quần thể. + Ví dụ: Trong tự nhiên, tỉ lệ đực : cái thường xấp xỉ 1 : 1. |
Ý nghĩa | + Tỉ lệ giới tính của quần thể là đặc trưng quan trọng đảm bảo hiệu quả sinh sản của quần thể. + Ví dụ: Hiệu quả sinh sản của quần thể rùa giảm mạnh khi tỉ lệ cá thể rùa đực thấp. |
Ứng dụng | + Trong chăn nuôi, có thể ứng dụng tỉ lệ giới tính nhằm tăng hiệu quả kinh tế của các đàn gà, vịt, bò,... + Ví dụ: Nuôi bò lấy sữa thì cần phải tăng tỉ lệ bò cái, nuôi để lấy thịt thì tăng tỉ lệ bò đực. |
Bảng 4. Nhóm tuổi
Khái niệm | + Cách phân chia cá thể trong quần thể thành các nhóm dựa theo thời gian sống. + Ví dụ: Quần thể sinh vật thường gồm ba nhóm tuổi: nhóm tuổi trước sinh sản, nhóm tuổi sinh sản và nhóm tuổi sau sinh sản. |
Ý nghĩa | + Dựa vào các nhóm tuổi để xây dựng hình tháp tuổi của quần thể (sắp xếp các nhóm tuổi kế tiếp từ non đến già). + Hình tháp tuổi sẽ cho thấy xu thế phát triển của quần thể: quần thể đang phát triển có nhóm tuổi trước sinh sản chiếm ưu thế, quần thể ổn định có nhóm tuổi trước sinh sản và nhóm tuổi sinh sản cao tương đương nhau, quần thể suy thoái có nhóm tuổi trước sinh sản thấp, nhóm tuổi sinh sản và sau sinh sản cao. |
Ứng dụng | + Dựa vào hình tháp tuổi có kế hoạch bảo vệ và khai thác tài nguyên sinh vật hiệu quả. + Ví dụ: Nhóm tuổi sinh sản và sau sinh sản chiếm lượng lớn thì cần tăng cường khai thác. |
Bảng 5. Kiểu phân bố
Khái niệm | Cách thức phân bố các cá thể của quần thể trong khu vực sống phụ thuộc vào điều kiện môi trường, mức độ hỗ trợ và cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể. |
Các kiểu phân bố | + Phân bố đồng đều: Các cá thể phân bố theo một khoảng cách đều nhau trong khu vực sống. Kiểu phân bố này chỉ xuất hiện trong môi trường có điều kiện sống đồng nhất, giữa các cá thể có sự cạnh tranh gay gắt về không gian sống. + Phân bố ngẫu nhiên: Các cá thể phân bố ngẫu nhiên trong khu vực sống, khoảng cách giữa các cá thể không ổn định. Kiểu phân bố này thường xuất hiện trong môi trường sống đồng nhất, các cá thể không có tính lãnh thổ và cũng không sống tụ họp. + Phân bố theo nhóm: Các cá thể tập trung theo từng nhóm ở những nơi có điều kiện sống tốt nhất. Kiểu phân bố này khá phổ biến trong tự nhiên. |
Ứng dụng | + Trong trồng trọt, con người thường sắp xếp cây trồng theo kiểu phân bố đều nhằm tận dụng nguồn sống và giảm cạnh tranh. + Ví dụ như sự phân bố của các cây lúa trong ruộng lúa. |
Bảng 6. Mật độ cá thể
Khái niệm | Số lượng cá thể (hoặc khối lượng các cá thể) trên một đơn vị diện tích hay thể tích mà quần thể đó sinh sống. |
Ý nghĩa | + Mật độ cá thể của quần thể cho biết khoảng cách trung bình giữa các cá thể trong vùng phân bố của quần thể. + Mật độ cá thể liên quan đến mức độ sử dụng nguồn sống, sự ô nhiễm môi trường, số lần gặp nhau giữa con đực và con cái trong mùa sinh sản. |
Ứng dụng | + Trong trồng trọt và chăn nuôi, việc xác định mật độ cá thể phù hợp giúp tiết kiệm chi phí và tăng hiệu quả sản xuất. + Ví dụ: Ở các tỉnh phía Bắc, khi trồng với mật độ 40 khóm/m2, giống lúa HD11 cho năng suất cao nhất. |
IV. TĂNG TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT
1. Yếu tố ảnh hưởng đến sự tăng trưởng của quần thể
- Kích thước quần thể phụ thuộc vào các yếu tố cơ bản như mức sinh sản, mức tử vong, mức nhập cư và mức xuất cư.
+ Mức sinh sản là số lượng cá thể mới được quần thể sinh ra trong một khoảng thời gian nhất định.
+ Mức tử vong là số lượng cá thể của quần thể bị chết đi trong một khoảng thời gian xác định.
+ Mức nhập cư là số lượng cá thể của quần thể tăng lên do một số cá thể từ quần thể khác chuyển tới sống trong quần thể.
+ Mức xuất cư là số lượng cá thể của quần thể giảm đi do một số cá thể rời bỏ quần thể để chuyển đến nơi ở mới hoặc sang sống ở một quần thể khác.
2. Kiểu tăng trưởng của quần thể
Tăng trưởng theo tiềm năng sinh học | Tăng trưởng trong môi trường có nguồn sống bị giới hạn | |
Điều kiện môi trường sống | Môi trường sống lí tưởng và thỏa mãn nhu cầu của các cá thể trong quần thể. | Môi trường sống bị giới hạn bởi các nhân tố sinh thái như thức ăn, nơi ở,... |
Mức độ tăng trưởng | Tăng trưởng không giới hạn | Tăng trưởng trong giới hạn – phù hợp với sức chịu đựng của môi trường |
Dạng đường cong tăng trưởng | Hình chữ J | Hình chữ S |
3. Đặc điểm tăng trưởng của quần thể người
- Dân số thế giới tăng trưởng liên tục trong suốt quá trình hình thành và phát triển.
- Nguyên nhân: Nhờ những thành tựu to lớn về phát triển kinh tế, xã hội và y học. → Chất lượng cuộc sống con người ngày càng được cải thiện, mức độ tử vong giảm và tuổi thọ ngày càng được nâng cao.
- Ảnh hưởng: Tác động tiêu cực cho môi trường sinh thái, đa dạng sinh học và sức khỏe con người.
V. BIẾN ĐỘNG SỐ LƯỢNG CÁ THỂ CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT
1. Các dạng biến động số lượng cá thể của quần thể
- Khái niệm: Biến động số lượng cá thể của quần thể là sự tăng hay giảm số lượng cá thể của quần thể trong một đơn vị thời gian.
- Các dạng biến động số lượng cá thể của quần thể:
(1) Biến động không theo chu kì: xảy ra do sự tác động ngẫu nhiên của môi trường như thiên tài, lũ lụt, hỏa hoạn, động đất, bệnh dịch,... hay do hoạt động của con người như khai thác tài nguyên quá mức hoặc xả thải bừa bãi.
(2) Biến động theo chu kì: xảy ra do các yếu tố hoạt động có tính chu kì ngày đêm, chu kì tuần trăng, chu kì mùa, chu kì nhiều năm,...
2. Cơ chế điều hòa mật độ của quần thể
- Cơ chế điều hoà dựa trên mối quan hệ giữa mức sinh sản và tử vong, nhập cư và di cư.
+ Trong điều kiện môi trường thuận lợi như có nguồn thức ăn dồi dào, ít kẻ thù,... sự sinh sản của quần thể tăng cao và mức tử vong thấp, nhập cư cũng có thể tăng → mật độ quần thể tăng.
+ Khi số lượng cá thể của quần thể cao gây thiếu hụt thức ăn và nơi ở dẫn tới cạnh tranh gay gắt, làm cho mức tử vong tăng cao và sức sinh sản giảm, đồng thời sự xuất cư có thể diễn ra → mật độ quần thể giảm.
=> Giáo án Sinh học 12 Cánh diều bài 21: Sinh thái học quần thể